船舶運動學習題――之耐波性部分

PAGEPAGE5船舶運動學習題――之耐波性部分1、長L=5m，寬B=0.6m，高H=0.3m，比重為0.5的勻質(zhì)木塊在淡水中漂浮，求此木塊的小角度自由橫周期（設木塊排水量為，木塊對縱軸的慣性距，（忽略水的附加慣性矩）。排水量t，橫搖周期為10s,橫穩(wěn)性高為1.22m。其姊妹船的排水量t，橫穩(wěn)性高為1.30m。兩船的重量分布各方面都是相似的。橫搖附加質(zhì)量為船舶質(zhì)量的16%。求A）試計算姊妹船的橫搖周期（不計附加質(zhì)量）；B）計算計及附加質(zhì)量的橫搖周期。3、已知某船L=120m，B=15m，T=6.8m,Cb=0.67,Zg=6m,Zb=3.85m,橫穩(wěn)心半徑BM=2.6m，附加質(zhì)量慣性矩Jx=10%Ix(Ix為船舶質(zhì)量慣性矩)。求：（1）船舶橫搖固有周期；（2）在縱中剖面中心上10m處加上200t的重物。求此時船橫搖固有周期（設此時穩(wěn)心M保持不變）。4、某船對橫搖軸的慣性半徑為9.39m，橫穩(wěn)性高GM=1.48m，排水量，如果船在靜水中橫搖時，其阻尼力矩系數(shù)N=47,800。試確定船在經(jīng)過三個完整振蕩的橫搖角幅值（設初始傾角為7o，即當t=0時，，）。附加質(zhì)量慣性矩等于船舶質(zhì)量慣性矩的20%。5、某船L=140m，=12,500t，相當慣性半徑（已計及附加質(zhì)量），GM=2m，假設阻尼系數(shù)N=49,000試求：（1）該船的橫搖固有周期和有阻尼自由橫搖周期；（2）與其幾何相似的船模、縮尺比為27，試求船模的橫搖固有周期；（3）如該船的零速處于正橫浪中、求能產(chǎn)生共振（諧搖）橫搖的規(guī)則波長。6、已知某余弦波波長，以齊姆米爾曼經(jīng)驗公式確定波高與波長的關系為，波長及波高以m計。求該波的周期T，波數(shù)K，周頻率w，波速c，波高w，波幅a，最大波傾角，單位波面積波能及波面方程7、已知某船橫搖固有周期，初穩(wěn)定性高GM=1m，無因次衰減系數(shù)試求：（1）使船發(fā)生諧搖之規(guī)則波長；（2）若最大波傾角按下式計算，求諧搖時橫搖角幅值，取有效波傾系數(shù)；（3）假定該船由于載荷分布發(fā)生變化（排水量不變），總的質(zhì)量慣性矩降低了10%，欲使橫搖固有周期不變，問初穩(wěn)性高度改變了多少？如此時橫搖阻尼系數(shù)N未變，則諧振角幅值為多少8、已知某船橫搖固有周期，初穩(wěn)性高GM=1.5m，無因次衰減系數(shù)，有效波傾系數(shù)，試計算：（1）使船發(fā)生橫搖諧搖的規(guī)則波長；（2）若波傾角，求諧搖時橫搖角搖幅值。9、已知某船橫搖固有周期，航速V=35kn，航行于波長的規(guī)則波中，試確定會產(chǎn)生最大橫搖的船舶相對航向。10、某遠洋客船，，，，，，（Ab為舭龍骨總面積），未經(jīng)自由液面修正的初穩(wěn)性高度GM0=0.95m，求橫搖幅值大小。（規(guī)范公式）11、已知某船長L=147.18m，船寬B=20.4m，排水量△=16739t，型深D=12.4m，重心高度Zg=8.02m，初穩(wěn)性高GM=1.2m，阻尼系數(shù)=0.12。試求（1）橫搖固有周期；（2）橫搖放大因數(shù)，并繪制曲線。請按下列波浪頻率計算：。12、某船在橫浪中航行時遭遇兩列波浪，其浪長分別為91.5m及183m。但是如果兩者的最大波傾角均為5o，且已知該船的橫搖固有周期為15s。試問這兩種情況下橫搖的幅值各為多少？設運動是無阻尼的強制振蕩。（未告訴有效波傾系數(shù)可?。?3、從波浪記錄得到的波高特性如下表所示：確定平均波高，有義波高，什一平均波高，百一平均波高。波浪個數(shù)（取10個）波高（m）12345個數(shù)4403125214、測量船在不規(guī)則風浪中的橫搖幅值（雙幅，即峰谷值），測量結(jié)果如下表：橫搖角(°)出現(xiàn)次數(shù)橫搖角(°)出現(xiàn)次數(shù)橫搖角(°)出現(xiàn)次數(shù)橫搖角(°)出現(xiàn)次數(shù)雙幅值雙幅值雙幅值雙幅值1168115160247121221723781013418241098143190513107151201試求橫搖運動平均值，有義值，最大平均值和最大平均值。已知某船橫搖固有周期的航速V=30kn，航行于波長的規(guī)則波中，試確定會產(chǎn)生最大橫搖的船舶相對航向。船舶運動學習題――之船舶操縱性1．設某船在水平面內(nèi)作舵角為右15o的回轉(zhuǎn)運動，試繪圖表示：（1）動座標素和定座標系；（2）船舶重心運動軌跡及表征此軌跡的主要參數(shù)；（3）定?；剞D(zhuǎn)運動時重心處u、、β、V及定常回轉(zhuǎn)角速度r和樞心P2．某船長L=30m，操右舵至一定舵角，經(jīng)過一定時間后該船進入定?；剞D(zhuǎn)，此時測得重心處前進速度u=1.52m/s，橫向速度r=-0.42m/s，定?；剞D(zhuǎn)角速度r=2o/s。試求：（1）船舶重心定?；剞D(zhuǎn)速度V；（2）重心定?；剞D(zhuǎn)漂角β；（3）重心定?；剞D(zhuǎn)直徑D，相對回轉(zhuǎn)直徑D/L；（4）定?；剞D(zhuǎn)樞心位置xp/L。3．水滴型潛艇潛入水中，重心總較浮心為低。問其作水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)運動過程中，艇的橫傾方向?qū)⑷绾巫兓?？（提示：假假船體水動力作用于浮心）4．某船在定?；剞D(zhuǎn)時由羅經(jīng)上發(fā)現(xiàn)15s首向角變化了30o，實測航速v=10kn，求該種狀態(tài)下的回轉(zhuǎn)直徑。5．某船回轉(zhuǎn)初速V0=16kn，相對回轉(zhuǎn)半徑R/L=2.0，試用經(jīng)驗公式估算定?；剞D(zhuǎn)時的航速V。6．某船回轉(zhuǎn)直徑D=220m，定?；剞D(zhuǎn)時航速V=16.5kn，吃水T=4.20m，初穩(wěn)性高GM=0.7m，重心在水線上0.3m，試求定?；剞D(zhuǎn)時的穩(wěn)定外傾角：7．某驅(qū)逐艦L=118.7m，T=3.55m，Zg=4.69m，GM=0.87m，回轉(zhuǎn)初速V0=38kn，求定?；剞D(zhuǎn)時的最大外傾角和最大動傾角。8．某直線航行船舶（），受到外界突然擾動，擾動去掉后由船上角速度陀螺測量表明：8s后回轉(zhuǎn)角速度減小一半，試估算該船航向穩(wěn)定性指數(shù)T。9．若已知A、B兩船，A船的K'=0.74，T'=0.64；而B船的K'=2.3，T'=3.6。試由此分析說明A、B兩船的操縱性能。10．由某船右10o/10oZ形試驗記錄曲線量得特征參數(shù)為：t1=3，t2=20，t3=26，t4=75，t5=81，t6=120，t7=126，te=30，te'=87，te"=132，，，；，，；，，；，，，；試由該試驗結(jié)果，求出操縱性指數(shù)K、T，其中上述特征量的單位：時間s，角度為o，角速度為o/s。11若已知“Mariner”貨船的無因次流體動力系數(shù)為：=0.327；=0.0478；=0.0478；=0.0175；；；；；；；要求：（1）列出該船的線性操縱運動微分方程式；（2）判斷此船是否具有直線運動穩(wěn)定性；（3）求時的